管京城 柏樂

摘 ?要：對主井提升機室外及地下電纜接頭等監(jiān)測點的溫度進行實時在線監(jiān)測，能實時顯示當前溫度，通過軟件數(shù)據(jù)分析預測電纜頭的故障趨勢和溫度變化率分析，歷史數(shù)據(jù)保存與分析，異常數(shù)據(jù)保存與分析，當溫度超限時能及時告警，并準確提供電纜的故障部位，同時PC機通過軟件進行信號處理將波長和溫度顯示出來。當溫度變化時，光柵將發(fā)生變化從而波長也發(fā)生變化，由于在一定范圍內溫度和波長成線性關系，根據(jù)波長的變化就可以得出變化后的溫度。

關鍵詞：煤礦提升機;光纖溫度傳感器;在線監(jiān)測;提升設備溫度

1 系統(tǒng)改造概述及原因

潘一礦主井3#、4#提升機承擔著整個煤礦的提升任務，決定礦區(qū)的總產(chǎn)量。提升機系統(tǒng)電機定子、滾筒軸承現(xiàn)在安裝有8個熱電偶式溫度傳感器組成的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，存在測量不準、易誤報警等狀況，威脅主井提升系統(tǒng)的正常運轉，建議對已有監(jiān)測點進行升級改造，用新型光纖光柵溫度傳感器取代原有的熱電偶式傳感器，建立新的光纖溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。

另外提升機供電系統(tǒng)供電負荷較大，長期運行過程中高壓開關柜開關觸點、變壓器及電纜接頭等重要部位極易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，如果不能及時發(fā)現(xiàn)，對整個煤礦將造成大的損失。因此對于實現(xiàn)供電系統(tǒng)薄弱點實時在線監(jiān)測及過熱的預警有實際需求。

2 新系統(tǒng)設計介紹

RZ-GXWD 6000系列礦用光纖溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)采用國際先進的光纖光柵溫度傳感技術，具有耐高壓、不受電磁干擾、本質安全、長期可靠、易擴展等特點。

（1） 主要應用范圍。開關柜內觸點溫度監(jiān)測;主變線連接頭溫度監(jiān)測;電纜饋線終端頭溫度監(jiān)測;電纜中間接頭溫度監(jiān)測;電機進線接頭、出風口溫度監(jiān)測;電抗器壓線接頭、快開壓線接頭處溫度;變壓器進線處溫度監(jiān)測等高壓、高溫、高負荷點位的在線精確溫度監(jiān)測。

（2） 工作原理。寬帶大功率泵浦激光器輸出的寬帶光經(jīng)光纜傳輸最后到達高靈敏光纖溫度傳感器，不同波長的光經(jīng)光柵反射后返回高精度光譜分析儀解調模塊解調出波長，后經(jīng)智能光電轉換系統(tǒng)變成數(shù)字信號到達PC機通過軟件進行信號處理將波長和溫度顯示出來。當溫度變化時，光柵將發(fā)生變化從而波長也發(fā)生變化，由于在一定范圍內溫度和波長成線性關系，根據(jù)波長的變化就可以得出變化后的溫度。

3 與傳統(tǒng)監(jiān)測手段的對比（表1）

4 溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)組成

系統(tǒng)各部分功能描述：（1）光纖光柵溫度傳感器：布置待測裝置內，采集溫度信號。（2）傳輸光纜：將溫度傳感器信號傳到控制室內的光纖光柵解調儀。（3）光纖光柵信號解調儀：對溫度信號進行解調，提供現(xiàn)場溫度的實時信息。（4）系統(tǒng)軟件：給整個系統(tǒng)的運行提供軟件支持。

5 主井提升機系統(tǒng)監(jiān)測測點分布

主井提升機系統(tǒng)共設置110個光纖溫度在線監(jiān)測測點，分布如下。（1）變壓器部分：5樓4#絞車勵磁變壓器一臺、4#絞車主變壓器一臺，各設6個測點，測點布設于進、出線壓接處;7樓至8樓夾層3#絞車用變壓器一臺，設置3個測點，測點布設于進線壓接處。共計15個變壓器在線監(jiān)測點。（2）快開部分：7樓至8樓夾層快開裝置三臺，各設2個測點，測點布設于進、出線壓接處。共計6個快開溫度在線監(jiān)測點。（3）電抗器部分：7樓電抗器兩臺，1#、2#電抗器，各設置2個測點，測點布設于進、出線壓接處。共計4個電抗器溫度在線監(jiān)測點。（4）環(huán)境溫度部分：7樓至8樓夾層，3#、4#絞車電機出風口，各設置1個測點、測點布設于反映電機出風口實際溫度的部位。共計2個環(huán)境溫度在線監(jiān)測點。（5）電機進線部分：3#直流電機進線處，設置2個測點;4#交流電機進線處，設置3個測點。共計5個電機進線溫度在線監(jiān)測點。（6）高壓開關柜部分：對3樓KYN58-12型開關柜，+AH1進線628、+AH2動力變壓器1、+AH3整流變壓器1、+AH4整流變壓器2、+AH5勵磁變壓器1、+AH6互感變壓器、+AH7母聯(lián)、+AH8進線及母聯(lián)617、+AH9互感器、+AH10動力變壓器2、+AH11整流變壓器3、+AH13勵磁變壓器2、+AH14進線606，每臺開關柜各設置6個測點，布設在進線母排與上靜觸點連接處及下靜觸點。共計78個高壓開關柜溫度在線監(jiān)測點。

6 設計完成后預期成果

主井提升機及供電設備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)完成后，能夠在線監(jiān)測提升機及供電設備溫度，能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，確保提升機正常、高效運轉。本套設備在淮南礦業(yè)集團只有在潘一礦主提升系統(tǒng)中使用，運轉多月后，現(xiàn)在安全狀況良好，減少了檢修巡視時間，避免了因超溫引起的絞車事故，真正為我礦礦井提煤起到了重大作用。建議把本套系統(tǒng)在淮南礦業(yè)集團各個礦推廣應用。

參考文獻

[1]趙勇.光纖光柵及其傳感技術[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.

[2]孫強.光纖通信系統(tǒng)及其應用[M].北京：清華大學出版社，2004.